Асинхронная вентильная машина Советский патент 1983 года по МПК H02K29/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электрическим маши нам. Известен асинхронный генератор с короткозамкнутыми ротором к с конденсаторным возбуждением. Генератор получает реактивную мощность для возбуждения от конденсаторов Недостатком такого генератора является большая масса и габариты. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату яв ляется асинхронная вентильная машина, содерж щая ротор, статор с W -фазной рабочей обмот кой, сое;ишенной в звезду и подключенной к выходу мостового автономного, инвертора, состоящего из ветвей на полностью управляемых ключах 12. К недостаткам известной машины относится сложность системы и невысокая надежность изг за наличия большого количества вспомогательных и промежуточных элементов, так как управление вентилями осуществляется от распределителя импульсов через усилители и формирователи импульсов управления. Цель изобретения - упрощение схемы и повы шекие надежности. Указанная цель достигается тем, что асинхронная вентильная машина, содержащая ротор статор с гп -фазной рабочей обмоткой, соединенной в звезду и подключенной к выходу мостового автономного инвертора, состоящего из ветвей на полностью управляемых ключах, снабжена дополнительной It)-фазной обмоткой управления, каждая из ветвей инвертора составлена ключами различного типа проводимости причем дополнительная обмотка расположена идентично рабочей, концы дополнительной обмотки соединены с началами рабочей обмотки, а начала дополнительной обмотки соединен через токоограничивающие резисторы с управляющими электродами ключей инвертора. Выполнение дополнительной обмотки управл ния идентично рашоложенной с рабочей обмоткой, соединение обмоток последовательно - согласно и подключение дополнительной обмотки к управляющим электродам вентилей инвер тора дает возможность непосредственного управления вентилями преобразователя без применения генератора импульсов, распределителя импульсов, усилителей и формирователей импульсов управления для каждого вентиля, исто ников питания и смещения. Это приводит к зн чительному упрощению устройства и повышению надежности. На фиг, 1 изображена схема асинхронного вентильного генератора; на фиг. 2 диаграммы, поясняющие работу устройства. Обмотка статора асинхронной вентильной машины 1 (фиг. 1) подключена к автономному инвертору 2 напряжения.. Для конкретности рассмотрена трехфазная асинхронная машина, хотя число фаз в общем случае равно m . Обмотка управления может быть уложена в те же пазы, что и рабочая. Соотношение витков рабочей обмотки и обмотки управления такое же, как отношение фазного напряжения асинхронной машины к напряжению управления вентилями, например, для транзистора оно может быть выбрано близким к предельно допустимому напряжению между эмиттером и базой транзистора. Автономный инвертор напряжения выполнен по мостовой схеме на полностью управляемых транзисторных ключах 3-8, защунтированных встречно-параллельно включенными диодами 9-14, На фиг, 2 а изображены токи в рабочей обмотке и в обмотке управления, на фиг, 26напряжение на фазе (для простоты форма тока показана синусоидальной). Устройство работает следующим образом. При вращении вала асинхронной мащины под действием ЭДС, наводимой в обмотках управления, 1 ротекают токи по цепи управления lupp , которые в трехфазной машине сдвинуты на 120 эл, град. Ток управления „л„ , вытекач ,ющий из начала обмотки управления фазы, протекает через токоограничивающий резистор и эмиттер - базовый переход вентиля 4. Он открывается и насыщается. Под действием падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 4 транзистор 3 получает смещение и запирается. Через транзистор 4 протекает фазный ток q .В других фазах происходят аналогичные процессы. Так как транзисторы работают Ъ ключевом режиме, то форма напряжения на фазах ступенчатая (фиг. 26). Использование работы ключей в активном режиме для улучше:ния формы фазного напряжения нецелесообразно, так как это приводит к увеличению мощности, рассеиваемой на вентилях, и к нагрузке асинхронного генератора даже если он работает на холостом хоДля первоначального возбуждения может использоват1 ся конденсаторное возбуждение или возбуждение от источника постоянного тока, например от маломощного аккумулятора, Соf Таким образом, замена схемы распределителя отпайками от обмотки позволяет повысить надежность в результате упрощения схемы вентильной машины.

toi ty/rp Cf

АСИНХРОННАЯ ВЕНТИЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая ротор, статор с m -фазнс и рабочей обмоткой, соединенной в звезду и подключенной к выходу мостового автономного инвертора, состоящего из ветвей на полностью управляемых ключах, отличаюшаяс я тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности, она снабжена дополни .; тельной m -фазной обмоткой управления, каждая из ветвей инвертора составлена ключами различного типа проводимости, причем дополнительная обмотка расположена идентично рабочей, концы дополнительной обмотки соединены с началами рабочей обмотки,а начала дополнительной обмотки соединены через токоограничиваюшие резисторы с управляющими электродами ключей инвертора. (Л ТО 4 О5 00 сг со

Фиг.2